Công nghệ luyện kim nhựa

Kim loại hóa hóa học của nhựa cho phép chúng tôi sản xuất các sản phẩm công nghiệp và bán thành phẩm như bộ lọc ánh sáng, bảng mạch in, chất xúc tác, phôi điện và nhiều hơn nữa. Kim loại hóa có thể cải thiện sức đề kháng của nhựa đối với căng thẳng cơ học, độ ẩm và nhiệt độ cao. Ngoài ra, các bộ phận sử dụng kết hợp nhựa và kim loại nặng ít hơn đáng kể so với kim loại.

Nội dung:

• Đặc tính công nghệ luyện kim
• Các tính năng của việc tạo lớp phủ mạ điện
• Đặc tính kết dính của vật liệu
• Kim loại chân không
• Luyện kim tại nhà
• Mạ đồng
• Mạ bạc

Đặc tính công nghệ luyện kim

Đồng thường được sử dụng làm bề mặt lớp dưới để mạ điện. Lớp đồng đóng vai trò làm giảm chấn cho nhựa, do ứng suất được ổn định, không thể tránh khỏi sự khác biệt đáng kể về hệ số ứng suất nhiệt của các vật liệu khác nhau đó.

Lớp dưới được mạ thêm crom hoặc mạ niken như được chỉ ra trong hình dưới đây.

Giải thích cho hình:

1. Nhựa.
2. Lớp đồng bóng.
3. Chải lớp đồng.
4. Hóa chất lắng đọng kim loại.
5. Lớp niken bóng.
6. Lớp niken bán sáng bóng.
7. Lớp niken chải.
8. Lớp chrome bóng.
9. Lớp chuyển đổi.
10. Lớp kim loại chải và sáng bóng.

Các đặc điểm cấu trúc của các chế phẩm được áp dụng cho lớp con lớp phủ dẫn điện có thể thay đổi đáng kể. Chúng ta có thể nói về những bộ phim sáng bóng, được làm rõ, có chất liệu, màu đen, được cấp bằng sáng chế và các loại khác. Nhiệm vụ của phim không chỉ là cải thiện sự xuất hiện của sản phẩm. Ví dụ, lớp phủ mạ niken kéo dài tuổi thọ của nhựa. Thực tế là niken có khả năng nén nhựa, tăng cường đáng kể vật liệu này.

Để tạo ra một lớp mạ điện, cần có chất điện phân. Có nhiều loại chất điện giải khác nhau được sử dụng, bao gồm:

• mạ đồng rực rỡ;
• chất điện phân để mạ niken;
• các chế phẩm đặc biệt trên cơ sở các lớp phủ loại nhung hoặc lớp phủ xen kẽ với các hạt rắn được tạo ra.

Các kim loại khác, chẳng hạn như thiếc hoặc kẽm, cũng được sử dụng. Tuy nhiên, trước khi áp dụng các kim loại như vậy, cần phải có sự thụ động hóa, sau đó một lớp màng xuất hiện trên bề mặt (có hoặc không có màu). Những bộ phim như vậy bảo vệ vật liệu khỏi rỉ sét hoặc mảng bám.

Kim loại hóa học của nhựa được đặc trưng bởi thực tế là lớp lót kim loại không có tính dẫn điện cao. Trong mọi trường hợp, độ dẫn điện thấp hơn trong trường hợp chất điện phân. Do đó, trong quá trình lắng đọng điện hóa, mật độ của dòng điện áp dụng không đáng kể - từ 0,5 đến 1 Ampe trên mỗi cm vuông. Nếu mật độ cao hơn, hiệu ứng lưỡng cực sẽ xảy ra, điều này sẽ dẫn đến sự hòa tan của lớp phủ gần nơi có tiếp xúc với huyền phù dẫn điện.

Trong một số trường hợp, để tránh sự hòa tan của lớp phủ, đồng hoặc niken được áp dụng cho lớp kim loại lắng đọng hóa học. Và điều này được thực hiện ở mật độ dòng điện thấp, nhưng các lớp tiếp theo được áp dụng trong chế độ thông thường.

Các tính năng của việc tạo lớp phủ mạ điện

Lớp mạ điện, trước hết, đảm bảo tính kháng của kim loại đối với các quá trình ăn mòn. Trong thời gian mạ điện các bộ phận là trong chất điện phân dày đặc. Do đó, để hoạt động thành công, các tác nhân trọng lượng đặc biệt được treo trên các bộ phận.

Lớp phủ mạ điện khác với lớp phủ kim loại ở chỗ cần có số lượng tiếp xúc lớn hơn nhiều để tạo ra chúng. Quá trình mạ kẽm cũng được đặc trưng bởi sự phức tạp của giai đoạn chuẩn bị, vì trong trường hợp này khó khăn hơn để đảm bảo độ bám dính tốt.

Đặc tính kết dính của vật liệu

Độ bám dính đặc trưng cho chất lượng bám dính giữa các yếu tố thuộc các loại khác nhau (trong trường hợp này chúng ta đang nói về độ bám dính giữa kim loại và nhựa). Cường độ bám dính giữa lớp phủ kim loại và nhựa phải nằm trong khoảng từ 0,8 đến 1,5 kilonewton mỗi mét - để bong tróc và bằng 14 megapixel - để phá vỡ. Độ bám dính tối đa có thể đạt được bằng các phương tiện công nghệ hiện đại là khoảng 14 kilonewton mỗi mét.

Chất lượng kết dính của vật liệu là một trong những hiện tượng phức tạp nhất. Chỉ cần nói rằng không có một lý thuyết duy nhất nào có thể trả lời đầy đủ tất cả các câu hỏi liên quan đến sự kết dính của các vật liệu khác nhau với nhau.

Từ quan điểm của khoa học hóa học, độ bám dính là mối quan hệ hóa học giữa các loại cơ thể khác nhau. Tương tác hóa học có thể được nhìn thấy trên bề mặt nhựa. Trên các bề mặt như vậy có các nhóm hoạt động chức năng tiếp xúc với kim loại hoặc phủ bề mặt kim loại bằng oxit.

Cách tiếp cận phân tử diễn giải sự bám dính là kết quả của sự hiện diện của các lực liên phân tử trên bề mặt xen kẽ, sự tương tác của hai cực hoặc sự xuất hiện của các liên kết hydro. Điều này giải thích, ví dụ, độ bám dính của màng polyetylen ướt sau khi sấy.

Từ quan điểm của lý thuyết điện, chất lượng chất kết dính phát sinh do thực tế là khi một cặp cơ thể tương tác, một lớp điện kép xuất hiện. Kết quả là, lớp này không cho phép các cơ thể di chuyển ra xa nhau, vì các lực tĩnh điện của lực hút lẫn nhau của các điện tích khác nhau hoạt động.

Theo lý thuyết khuếch tán (được chấp nhận rộng rãi nhất), sự bám dính xảy ra do tương tác giữa các phân tử, đặc biệt được biểu hiện rõ ràng trong quá trình xâm nhập lẫn nhau của các phân tử vào các lớp bề mặt. Tại thời điểm này, một lớp trung gian nhất định xuất hiện, do đó không có một đường viền rõ ràng giữa các vật liệu.

Và cuối cùng, lý thuyết cơ học giải thích sự bám dính bằng cách bám dính neo của các bộ phận kim loại nhô ra trong hốc trên bề mặt nhựa. Các vùng áp thấp như vậy có diện tích rất nhỏ (một vài micromet), tuy nhiên, khi kim loại lắng đọng bằng phương pháp hóa học xâm nhập vào chúng, cái gọi là khóa cơ học xuất hiện.

Các thông số khác ảnh hưởng đến độ bám dính, bao gồm:

• đặc tính cường độ của nhựa;
• sự hiện diện của các phản ứng thuận lợi của các nhóm hoạt động hóa học trên bề mặt nhựa;
• sự hiện diện của chất kích thích bám dính, còn được gọi là chất kích thích (hợp chất crom và thiếc, chất hóa dẻo);
• sự vắng mặt của các chất chống quảng bá gây cản trở việc tăng cường hoặc thậm chí phá hủy lớp trung gian;
• cấu trúc của kim loại lắng đọng hóa học, cũng như các tham số mà tại đó sự lắng đọng này xảy ra.

Kim loại chân không

Công nghệ này bao gồm phun nhựa bằng nichrom hoặc nhôm bằng chân không. Việc ứng dụng kim loại vào nhựa bằng chân không được thực hiện trong một buồng đặc biệt.Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi để áp dụng màng kim loại cho các bề mặt khác nhau, ví dụ: phụ tùng xe hơi, phụ kiện nhựa, ống nước, thiết bị chiếu sáng, v.v. Để bảo vệ kim loại, sơn đặc biệt và vecni được sử dụng, đặc trưng bởi độ cứng và khả năng chống ẩm.

Luyện kim tại nhà

Một số kỹ thuật được biết đến để tự áp dụng kim loại lên một lớp phủ nhựa. Giá cả phải chăng nhất của họ là hóa chất. Trong trường hợp này, không cần thiết bị đặc biệt.

Các kim loại được sử dụng là bạc và đồng. Bộ phim kết quả sẽ có độ dày chỉ vài micron, tuy nhiên, nó sẽ mang lại cho cơ sở một cái nhìn đẹp với ánh kim loại.

Mạ đồng

Trước khi xử lý, cát tốt và làm suy yếu bề mặt. Nếu bộ phận có phình (khuyết tật), cẩn thận giảm chúng xuống không có gì. Đổ mài mòn lên bề mặt và lau bề mặt bằng tăm bông. Nếu chúng ta đang xử lý polyacrylates, để tẩy nhờn, bạn sẽ cần một dung dịch xút, trong đó phần được ngâm trong 24 giờ. Nên sử dụng xăng để khử polyamit.

Khi sản phẩm được khử chất béo, rửa trong nước cất và sau đó trong một phút, chúng tôi giữ nó trong dung dịch nửa clorua thiếc và axit clohydric (40 gram mỗi lít). Quá trình này được gọi là nhạy cảm. Mục đích của nó là để có được một màng hydroxit thiếc trên nhựa.

Sau khi nhạy cảm, chúng tôi kích hoạt bề mặt. Để làm điều này, trong 3-4 phút, ngâm phần trong dung dịch bạc nitrat (2 gram bạc mỗi lít và 20 gram rượu ethyl mỗi lít). Tiếp theo, chúng tôi đặt sản phẩm trong một giải pháp bao gồm các thành phần sau:

• cacbonat đồng - 200 gram mỗi lít;
• glycerin (90%) - 200 gram mỗi lít;
• xút ăn da (20%) - 1 lít;

Nhiệt độ của dung dịch nên từ 18-25 độ. Thời gian xử lý - 60 phút.

Mạ bạc

Chúng tôi tiến hành xử lý sơ bộ nhựa theo cách tương tự như trong trường hợp đồng: cát và sử dụng chất mài mòn. Chúng tôi rửa bề mặt trong xà phòng và nước, và sau đó trong nước cất.

Tẩy sản phẩm bằng giải pháp này:

• crom anhydride - 100 gram mỗi lít;
• sắt sunfat - 10 gram mỗi lít.

Sau khi tẩy dầu mỡ, rửa lại phần đó trong nước cất. Chúng tôi thực hiện độ nhạy trong dung dịch clorua thiếc (2 gram mỗi lít). Tiếp theo, chúng tôi đặt sản phẩm trong một giải pháp bao gồm các thành phần như vậy:

• bạc nitrat - 3 gram mỗi lít;
• xút ăn da - 3,5 gram mỗi lít;
• amoniac (25%) - 8 ml mỗi lít;
• glucose - 2,5 gram mỗi lít.

Nhiệt độ dung dịch được khuyến nghị là từ 18 đến 25 độ. Thời gian xử lý - 60 phút. Do đó, một lớp bạc đồng nhất và sáng bóng sẽ xuất hiện. Nếu một nơi nào đó có sự không đồng nhất, thì điều này có thể được giải thích bằng việc tẩy dầu mỡ bề mặt không đủ. Trong trường hợp này, bạn cần loại bỏ bạc được áp dụng và lặp lại công việc.

Để loại bỏ bạc khỏi nhựa, bạn sẽ cần giải pháp này:

• crom anhydride - 10 gram mỗi lít;
• axit sulfuric - 3 gram mỗi lít.

Chúng tôi đề nghị rằng màng đồng nhất được xử lý bằng một lớp vecni sẽ bảo vệ nhựa. Hơn nữa điều trị bề mặt mạ điện cũng có thể.